在某点或某些点承受扰动应力,并且在足够多的循环扰动后形成裂纹或完全断裂的材料中发生局部的、永久结构变化的发展过程,称为疲劳。构件的破坏往往不是因为荷载过大而引起的失稳破坏,而是在荷载反复作用下会发生的疲劳破坏。疲劳破坏有很强的隐蔽性,并且一旦发生损失非常严重。因此,构件的抗疲劳性能是可靠性及安全性的一项重要内容。非金属材料种类繁多并且性能各异,随着复合材料的涌现,性能较好的材料逐渐被引用到工程中代替传统金属材料。这些复合材料具有轻质高强,价格低廉抗腐蚀等特点,在土木工程中的应用也越来越多,可是对于这些材料疲劳性能的研究却远远不够,所以有必要对具体材料的疲劳性能做彻底研究。本文主要研究了两种非金属工程材料的疲劳性能,并设计了简单构件研究其疲劳寿命,还对材料的疲劳机理做简单探讨。本文共分七部分,首先从疲劳的基本理论入手,在第一章,文章通过介绍疲劳的定义、产生的机理、疲劳研究的发展历程等等对疲劳现象进行了较为详尽的介绍。在第二章中介绍了传统的大型疲劳试验机的发展过程及各部分组成,并根据其工作原理设计了一个小型疲劳试验机。第三章则讨论了疲劳寿命的计算方法以及结构振动疲劳分析的方法。第四章中利用第二章设计的试验机对两种材料进行了轴向拉伸试验和四点弯曲试验,将实验结果做幂指数拟合,得到四条S-N曲线。第五章中设计了一个有缺口的具有实际代表性的构件,将第四章中得到的结果导入疲劳计算软件Designlife中,使用该软件对构件进行疲劳寿命预测,并结合试验结果比较两种方法得到的数据。第六章中主要对两种材料的疲劳机理做了简单研究,根据SEM结果简要分析两种材料疲劳破坏的机理。第七章中对论文进行总结并指出不足之处。